CN111404009B - 基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于正交偏振激光技术领域，具体涉及一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置及方法。本发明基于四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔，无需偏振片、分光棱镜等器件，便实现了多端口的偏振脉冲激光输出，同时对于激光的输出方向具有主动可控的优势。本发明通过调控掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上施加的横向λ/2电压，可以实现单光输出向上正交偏振脉冲光的异步输出，其结构简单易操作。本发明可通过改变四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔的腔长，能够实现不同脉冲宽度的偏振脉冲激光输出。

Description

基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置及方法
技术领域
本发明属于正交偏振激光技术领域，具体涉及一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置及方法。
背景技术
正交偏振激光可以在差分吸收雷达、大气探测、军事、通信、医学成像与诊疗、精密光谱学等领域有着广泛的应用。目前，固体激光器实现偏振输出通常采用多组偏振片与偏振开关相结合的方式实现偏振态的垂直-水平偏振光的切换，但是由于切换过程中存在时间延迟，这会极大地加剧相位不稳定度、极大地降低激光偏振特性。
另外在某些现实应用中除要求激光器具备良好的光束外，还会需要与其它多台仪器精密进行工作相互配合使用，因此需要激光器能够实现多端口的激光输出。目前固体激光器要实现多端口输出往往需要分光棱镜等光学器件，这类光学器件是将一束光变成多束光，这往往会降低光功率、展宽脉冲宽度，造成峰值功率的降低。
专利号为CN103001109A的“一种准分子激光器环形腔调节装置和方法”中所述环形腔是采用三个反射镜和一耦合镜组成的环形腔结构，相比与本专利则不能实现激光的多端口输出，而且其环形腔结构也十分复杂性。另外，使用耦合镜或分光棱镜虽然可以实现多端口输出，但是这势必会降低光功率，展宽脉冲宽度，然而本专利则完全解决上述问题。专利号为CN110034484A的“一种新型Nd:YAG单频环形激光谐振腔”中其谐振腔中至少一片腔镜镀有对腔内s偏振光全反射而对p偏振光具有较高透射的介质膜，剩余腔镜则为全反射镜，然而本专利的优势在于不需要镀膜就能实现腔内s偏振光全反射、p偏振光高透，还可以实现多端口的正交偏振脉冲光输出。专利号为CN201611253656.X的“一种激光偏振态控制稳定装置的控制稳定方法”中采用偏振控制器、起偏器、分束器等器件，然而本专利只需要要单块双布儒斯特窗即可获得稳定的偏振态，同时本专利也可减少腔内偏振器件对光功率的损耗。专利号CN1099740C的“多端口耦合输出的飞秒光纤激光器”是在光纤激光输出端设置有多端口输出的光纤功率分束器，这会降低激光的光功率，然而本专利采用双布儒斯特窗就可以直接实现多端口的偏振光输出，并且使用简单、易操作。
采用面发射的垂直腔半导体激光【Different forms of wavelengthpolarizationswitching and bistability in a 1.55mu m vertical-cavity surface-emitting laser under orthogonallypolarized optical injection.】以及激光相干合成技术【Coherent addition of orthogonally polarized fibrelasers with highcombining efficiency.】也可得到正交偏振激光。这些正交偏振激光器的结构一般都比较复杂，输出功率较低，光束质量较差，稳定性和经济性都较低。
目前采用特殊的激光晶体如Yb:GdAl3(BO3)4【Dual-polarization and dual-wavelength diode-pumped laser operation from a birefringent Yb3+-doped GdAl3(BO3)4nonlinear crystal[J]】)、Yb:YCa4O(BO3)3【Output-coupling-dependentpolarization state of a continuous-wave Yb:YCa4O(BO3)3laser[J].】，通过调整输出镜位置或输出镜透过率等方式实现正交偏振输出，但是其结构复杂、输出功率效率低等因素限制其使用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供基于四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔，无需偏振片、分光棱镜等器件，实现多端口的偏振脉冲激光输出，同时对于激光的输出方向具有主动可控的优势的一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括泵浦源、第一双布儒斯特窗、第二双布儒斯特窗、第三双布儒斯特窗和第四双布儒斯特窗；所述的泵浦源设置在第一双布儒斯特窗和第二双布儒斯特窗之间，在泵浦源两侧均设有增益介质；所述的第三双布儒斯特窗与第二双布儒斯特窗之间设有第一块状掺杂MgO:LN晶体；所述的第四双布儒斯特窗与第三双布儒斯特窗之间设有第二块状掺杂MgO:LN晶体；所述的第一双布儒斯特窗与第四双布儒斯特窗之间设有第三块状掺杂MgO:LN晶体；所述的泵浦源与第二双布儒斯特窗之间的增益介质吸收泵浦源能量后产生非偏振的受激辐射，非偏振光以56.7°的入射角通过第二双布儒斯特窗，增益介质输出的非偏振光的波长为λ，此时非偏振光产生两束线偏振光，分别为S偏振光和P偏振光；所述的P偏振光水平透射；所述的S偏振光以56.7°角反射至第一块状掺杂MgO:LN晶体后以56.7°的入射角通过第三双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至第二块状掺杂MgO:LN晶体，然后S偏振光以56.7°的入射角通过第四块双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至第三块状掺杂MgO:LN晶体，然后S偏振光以56.7°的入射角通过第一双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至增益介质，形成激光器环形振荡。
本发明还可以包括：
还包括电光控制总开关、第一电光调制器、第二电光调制器和第三电光调制器；所述的电光控制总开关分别控制第一电光调制器、第二电光调制器、第三电光调制器的开启与关断；所述的第一电光调制器控制第一块状掺杂MgO:LN晶体和第三双布儒斯特窗的横向电压施加；所述的第二电光调制器控制第二块状掺杂MgO:LN晶体和第四双布儒斯特窗的横向电压施加；所述的第三电光调制器控制第三块状掺杂MgO:LN晶体和第一双布儒斯特窗的横向电压施加。
本发明的目的还在于提供一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：所述的第一双布儒斯特窗、第二双布儒斯特窗、第三双布儒斯特窗、第四双布儒斯特窗、第一块状掺杂MgO:LN晶体、第二块状掺杂MgO:LN晶体和第三块状掺杂MgO:LN晶体均采用横向加压式电光调制；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第三双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第三双布儒斯特窗输出；若第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第三双布儒斯特窗输出；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第四双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第四双布儒斯特窗输出；若第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第四双布儒斯特窗输出；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第一双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第一双布儒斯特窗输出；若第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第一双布儒斯特窗输出。
本发明还可以包括：
还包括电光控制总开关、第一电光调制器、第二电光调制器和第三电光调制器；所述的电光控制总开关分别控制第一电光调制器、第二电光调制器、第三电光调制器的开启与关断；
所述的第一电光调制器接收到电信号后对第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断；
所述的第二电光调制器接收到电信号后对第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断；
所述的第三电光调制器接收到电信号后对第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断。
本发明的有益效果在于：
本发明基于四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔，无需偏振片、分光棱镜等器件，便实现了多端口的偏振脉冲激光输出，同时对于激光的输出方向具有主动可控的优势。本发明通过调控掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上施加的横向λ/2电压，可以实现单光输出向上正交偏振脉冲光的异步输出，其结构简单易操作。本发明可通过改变四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔的腔长，能够实现不同脉冲宽度的偏振脉冲激光输出。
附图说明
图1为本发明的一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置的光路图。
图2为本发明的一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置的控制图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明设计了一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置，是基于四块双布儒斯特窗组成的环形激光腔，并通过给块状掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗施加横向半波电压，实现多端口正交偏振脉冲输出。本发明不仅能够实现多端口脉冲激光输出，还可改变腔长实现脉冲宽度的改变，通过改变施加在掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上的横向半波电压实现单向正交偏振脉冲交替输出。
一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置，包括泵浦源2、第一双布儒斯特窗1、第二双布儒斯特窗4、第三双布儒斯特窗6和第四双布儒斯特窗8；所述的泵浦源设置在第一双布儒斯特窗和第二双布儒斯特窗之间，在泵浦源两侧均设有增益介质3；所述的第三双布儒斯特窗与第二双布儒斯特窗之间设有第一块状掺杂MgO:LN晶体5；所述的第四双布儒斯特窗与第三双布儒斯特窗之间设有第二块状掺杂MgO:LN晶体7；所述的第一双布儒斯特窗与第四双布儒斯特窗之间设有第三块状掺杂MgO:LN晶体9；所述的泵浦源与第二双布儒斯特窗之间的增益介质吸收泵浦源能量后产生非偏振的受激辐射，非偏振光以56.7°的入射角通过第二双布儒斯特窗，增益介质输出的非偏振光的波长为λ，此时非偏振光产生两束线偏振光，分别为S偏振光和P偏振光；所述的P偏振光水平透射；所述的S偏振光以56.7°角反射至第一块状掺杂MgO:LN晶体后以56.7°的入射角通过第三双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至第二块状掺杂MgO:LN晶体，然后S偏振光以56.7°的入射角通过第四块双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至第三块状掺杂MgO:LN晶体，然后S偏振光以56.7°的入射角通过第一双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至增益介质，形成激光器环形振荡。
还包括电光控制总开关13、第一电光调制器10、第二电光调制器11和第三电光调制器12；所述的电光控制总开关分别控制第一电光调制器、第二电光调制器、第三电光调制器的开启与关断；所述的第一电光调制器控制第一块状掺杂MgO:LN晶体和第三双布儒斯特窗的横向电压施加；所述的第二电光调制器控制第二块状掺杂MgO:LN晶体和第四双布儒斯特窗的横向电压施加；所述的第三电光调制器控制第三块状掺杂MgO:LN晶体和第一双布儒斯特窗的横向电压施加。
本发明还提供了一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的方法。
所述的第一双布儒斯特窗、第二双布儒斯特窗、第三双布儒斯特窗、第四双布儒斯特窗、第一块状掺杂MgO:LN晶体、第二块状掺杂MgO:LN晶体和第三块状掺杂MgO:LN晶体均采用横向加压式电光调制；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第三双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第三双布儒斯特窗输出；若第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第三双布儒斯特窗输出；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第四双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第四双布儒斯特窗输出；若第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第四双布儒斯特窗输出；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第一双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第一双布儒斯特窗输出；若第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第一双布儒斯特窗输出。
所述的电光控制总开关分别控制第一电光调制器、第二电光调制器、第三电光调制器的开启与关断；
所述的第一电光调制器接收到电信号后对第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断；
所述的第二电光调制器接收到电信号后对第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断；
所述的第三电光调制器接收到电信号后对第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断。
如图1所示：
掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特均采用横向加压式电光调制。
当第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，第三双布儒斯特窗未施加横向电压，A方向P偏振脉冲光输出；第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，A方向S偏振脉冲光输出。
当第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，第四双布儒斯特窗未施加横向电压，B方向P偏振脉冲光输出；第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，B方向S偏振脉冲光输出。
当第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，第一双布儒斯特窗未施加横向电压，C方向P偏振脉冲光输出；第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，C方向S偏振脉冲光输出。
当第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，A方向有偏振脉冲激光输出。
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，B方向有偏振脉冲激光输出。
当第一块和第二块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，C方向有偏振脉冲激光输出。本发明不局限于侧面泵浦，端面泵浦也同样适用；本发明对多种光波段激光也是同样适用。
本发明提供了一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的方法，包括以下步骤：
1)四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔装置：增益介质3吸收泵浦源2能量后产生非偏振的受激辐射。非偏振光以56.7°的入射角通过第二双布儒斯特窗4，非偏振光产生两束线偏振光S光和P光，其中P偏振光水平透射，S偏振光会以56.7°角反射至第一块状掺杂MgO:LN晶体5；S偏振光以56.7°的入射角通过第三双布儒斯特窗6，然后S偏振光再以56.7°角反射至第二块状掺杂MgO:LN晶体7；S偏振光以56.7°的入射角通过第四双布儒斯特窗8，然后S偏振光再以56.7°角反射至第三块状掺杂MgO:LN晶体9；S偏振光以56.7°的入射角通过第一双布儒斯特窗1，然后S偏振光再以56.7°角反射至增益介质3，形成激光器环形振荡(谐振腔循环光路3-4-5-6-7-8-9-1-3)。
2)当第一块状掺杂MgO:LN晶体5施加横向λ/2电压时，谐振腔内的S偏振光转换成P偏振光，当第三双布儒斯特窗6未施加电压，P偏振脉冲光从A方向输出；当第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从A方向输出。
当第二块状掺杂MgO:LN晶体7施加横向λ/2电压时，谐振腔内的S偏振光转换成P偏振光，当第四双布儒斯特窗8未施加电压，P偏振脉冲光从B方向输出；当第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从B方向输出。
当第三块状掺杂MgO:LN晶体9施加横向λ/2电压时，谐振腔内的S偏振光转换成P偏振光，当第一双布儒斯特窗1未施加电压，P偏振脉冲光从C方向输出；当第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从C方向输出。
3)脉冲激光电路控制：
电光控制总开关13分别控制第一电光调制器10、第二电光调制器11、第三电光调制器12的开启与关断；
第一电光调制器10接收到电信号后对第一块状掺杂MgO:LN晶体5施加横向λ/2电压，然后再控制第三双布儒斯特窗6施加横向λ/2电压的开/断；
第二电光调制器11接收到电信号后对第二块状掺杂MgO:LN晶体7施加横向λ/2电压，然后再控制第四双布儒斯特窗8施加横向λ/2电压的开/断；
第三电光调制器12接收到电信号后对第三块状掺杂MgO:LN晶体9施加横向λ/2电压，然后再控制第一双布儒斯特窗1施加横向λ/2电压的开/断；
本发明的优点在于：
1)基于四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔，无需偏振片、分光棱镜等器件，便实现了多端口的偏振脉冲激光输出，同时对于激光的输出方向具有主动可控的优势。
2)通过调控掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上施加的横向λ/2电压，可以实现单光输出向上正交偏振脉冲光的异步输出，其结构简单易操作。
3)改变四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔的腔长，能够实现不同脉冲宽度的偏振脉冲激光输出。
4)采用横向电光调制，可以增加长度减小厚度降低晶体电压。
基于四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔实现多端口的偏振脉冲激光输出，同时对于激光的输出方向主动可控；通过调控掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上施加的横向λ/2电压，可以实现单向的正交偏振光的异步输出；改变四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔的腔长，能够实现不同脉冲宽度的偏振脉冲激光输出。
本发明首先解决固体激光器多端口偏振问题，通常固体激光器实现偏振输出都是采用偏振片，多端口输出则是采用分光棱镜等，这些方法都会降低光功率，同时还会造成光脉冲的展宽。本发明还能实现正交偏振脉冲的异步输出，现在普遍使用偏振旋转开光实现偏振光的水平—垂直的转换，但是这种操作切换过程中存在偏振时间延迟，降低激光偏振特性。同时可以降低实现正交偏振操作的复杂性，降低费用。
目前固体激光器多端口输出都是采用分光棱镜或耦合镜等方式实现多光束输出，这种方式是将一束光分成多数光，这会造成光功率的降低、光脉冲宽度的展宽、增加光路调制难道、增加成本。
正交偏振脉冲光目前较为普遍的是采用偏振片得到偏振脉冲光，再通过偏振开关，实现偏振态的改变(垂直-水平偏振光的切换)。这个过程中会造成光能量损失，偏振态的时间延迟，同时偏振开关价格昂贵。目前采用某些特殊激光晶体也可实现正交偏振输出，但是晶体价格昂贵，光路也是十分复杂，难以调试。
为克服以上难点，本发明设计了一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置及方法。本发明基于四块双布儒斯特窗，实现S偏振光腔内循环，通过给块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，将S偏振关转换成P偏振光透射出腔外，实现多端口脉冲P偏振光输出。在此基础上通过给双布儒斯特窗施加横向λ/2电压或退压，分别实现S偏振光或P偏折光的输出。
本发明是采用四块双布儒斯特窗实现S偏振光腔内循环的谐振腔。优点是不需要在腔内放置任何偏振片，可以减小腔内器件对光功率损耗。
由于双布儒斯特窗的对S偏振光反射，对P光透射。因此对掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压即可将S偏振光瞬间转换成P偏振光，实现P偏振光的透射输出。当透射的P光经过施加横向λ/2电压的双布儒斯特窗，P光转换成S光。实现正交偏振脉冲输出。
基于四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔实现了多端口的偏振脉冲激光输出，同时对于激光的输出方向主动可控。其中双布儒斯特窗只对S光全反，对P光高透。当块状掺杂MgO:LN晶体未施加横向λ/2电压时，S光在四块双布儒斯特窗组成的腔内循环：当块状掺杂MgO:LN晶体未施加横向λ/2电压时，S光转换成P光从不同方向透射。
通过调控掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上施加的横向λ/2电压，可以实现单向的正交偏振光的异步输出，操作简单。施加在块状掺杂MgO:LN晶体未施加横向λ/2电压是控制腔内S光转换成P光；施加在双布儒斯特窗上的横向λ/2电压是控制输出光的偏振转换。
改变四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔的腔长，能够实现不同脉冲宽度的偏振脉冲激光输出。脉冲宽度Δτ＝c/L，其中c为光速，L为环形腔长的长度。
采用横向电光调制，可以增加长度减小厚度降低晶体电压。横向半波电压与晶体厚度成正比，与晶体长度成反比。
如果将光路图中的块状掺杂MgO:LN晶体换成偏振开关可以实现本专利的操作。若将四块双布儒斯特窗换成四块双布儒斯特镜也可以实现环形腔结构；在此基础上也可实现本发明的方法：1、激光输出方向A、B、C三个方向上放置块状掺杂MgO:LN晶体或偏振开关；2、将光路图中的块状掺杂MgO:LN晶体(5、7、9)换成偏振开关，同时再在激光输出方向A、B、C三个方向上放置块状掺杂MgO:LN晶体或偏振开关。虽然上述方式可以实现本发明相同的结果，但是偏振开关会不能瞬时切换降低光束的偏振特性，在腔外使用块状掺杂MgO:LN晶体会降低光功率和展宽激光脉冲宽度。
双布儒斯特窗是以布儒斯特角切割的平行四边形晶体，n0*Sinθ1＝n*Sinθ2，其中n0为空气折射率，n为介质折射率，θ1为入射光与光轴夹角，θ2折射光与光轴夹角，但是θ1+θ2＝90°。双布儒斯特窗能够实现S偏振光全部反射，P光透射。
本发明就是利用四块双布儒斯特窗对S光的全反射特性，实现S偏振光的腔内循环。再块状掺杂MgO:LN晶体施加横向半波(λ/2)电压，将S偏振光转换成P偏振光透射输出。实现多端偏振脉冲激光输出。在此基础上通过给双布儒斯特窗施加或撤掉横向半波(λ/2)电压，实现了偏振光的正交异步输出。
四块双布儒斯特窗组成的环形谐振腔的腔长，能够实现不同脉冲宽度的偏振脉冲激光输出。脉冲宽度Δτ＝c/L，其中c为光速，L为环形腔长长度。
本发明中掺杂MgO:LN晶体是指掺杂氧化镁铌酸锂晶体。块状掺杂MgO:LN晶体施加横向半波(λ/2)电压能够实现实现偏振态的瞬时改变(S偏振光变成P偏振光或P偏振光变成S偏振光)。双布儒斯特窗施加横向半波(λ/2)电压可以将透射的P偏振光转换成S偏振光。当撤掉半波电压，则是P偏振光透射。
实施例一：
在图1中第二双布儒斯特窗4和三双布儒斯特窗6上镀制532nm高反膜，然后放置倍频晶体和532nm输出镜，可同时实现连续和脉冲的532nm绿光。
实施例二：
在图1中的其中一个激光输出端放置Cr:YAG晶体，并在腔镜上镀制合适的宽带增透膜，可以实现当单方向的双调Q波长可调谐激光器。
实施例三：
通过控制块状掺杂MgO:LN晶体和双布儒斯特窗上的横向λ/2电压的时间周期，可以实现输出脉冲激光的周期性变化，可以将该固体激光器用作通信加密设备。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置，其特征在于：包括泵浦源、第一双布儒斯特窗、第二双布儒斯特窗、第三双布儒斯特窗和第四双布儒斯特窗；所述的泵浦源设置在第一双布儒斯特窗和第二双布儒斯特窗之间，在泵浦源两侧均设有增益介质；所述的第三双布儒斯特窗与第二双布儒斯特窗之间设有第一块状掺杂MgO:LN晶体；所述的第四双布儒斯特窗与第三双布儒斯特窗之间设有第二块状掺杂MgO:LN晶体；所述的第一双布儒斯特窗与第四双布儒斯特窗之间设有第三块状掺杂MgO:LN晶体；所述的泵浦源与第二双布儒斯特窗之间的增益介质吸收泵浦源能量后产生非偏振的受激辐射，非偏振光以56.7°的入射角通过第二双布儒斯特窗，增益介质输出的非偏振光的波长为λ，此时非偏振光产生两束线偏振光，分别为S偏振光和P偏振光；所述的P偏振光水平透射；所述的S偏振光以56.7°角反射至第一块状掺杂MgO:LN晶体后以56.7°的入射角通过第三双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至第二块状掺杂MgO:LN晶体，然后S偏振光以56.7°的入射角通过第四块双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至第三块状掺杂MgO:LN晶体，然后S偏振光以56.7°的入射角通过第一双布儒斯特窗，之后S偏振光再以56.7°角反射至增益介质，形成激光器环形振荡；还包括电光控制总开关、第一电光调制器、第二电光调制器和第三电光调制器；所述的电光控制总开关分别控制第一电光调制器、第二电光调制器、第三电光调制器的开启与关断；所述的第一电光调制器控制第一块状掺杂MgO:LN晶体和第三双布儒斯特窗的横向电压施加；所述的第二电光调制器控制第二块状掺杂MgO:LN晶体和第四双布儒斯特窗的横向电压施加；所述的第三电光调制器控制第三块状掺杂MgO:LN晶体和第一双布儒斯特窗的横向电压施加。
2.基于权利要求1所述的一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的装置的一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的方法，其特征在于：所述的第一双布儒斯特窗、第二双布儒斯特窗、第三双布儒斯特窗、第四双布儒斯特窗、第一块状掺杂MgO:LN晶体、第二块状掺杂MgO:LN晶体和第三块状掺杂MgO:LN晶体均采用横向加压式电光调制；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第三双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第三双布儒斯特窗输出；若第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第三双布儒斯特窗输出；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第四双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第四双布儒斯特窗输出；若第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第四双布儒斯特窗输出；
当第一块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第二块状掺杂MgO:LN晶体横向电压为零、第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压时，若第一双布儒斯特窗未施加电压，则S偏振光转换成P偏振脉冲光后从第一双布儒斯特窗输出；若第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压，S偏振脉冲光从第一双布儒斯特窗输出。
3.根据权利要求2所述的一种基于双布儒斯特窗多端口输出正交偏振激光的方法，其特征在于：还包括电光控制总开关、第一电光调制器、第二电光调制器和第三电光调制器；所述的电光控制总开关分别控制第一电光调制器、第二电光调制器、第三电光调制器的开启与关断；
所述的第一电光调制器接收到电信号后对第一块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第三双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断；
所述的第二电光调制器接收到电信号后对第二块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第四双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断；
所述的第三电光调制器接收到电信号后对第三块状掺杂MgO:LN晶体施加横向λ/2电压，然后再控制第一双布儒斯特窗施加横向λ/2电压的开与断。
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